2.6农药环境行为和农药残留.pdf-得力文库

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1、植物化学保护植物化学保护学植物化学保护学第二单元 1 植物化学保护 2 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留植物化学保护 3 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为农药的环境行为农药的环境行为指农药进入环境后，在环境中迁移转化过程中的各种表现，其中包括物理行为、化学行为及生物效应三个方面。农药的环境行为是评价农药环境安全性的一个重要指标，也为食品安全评价提供了重要依据。植物化学保护 4 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为 1.物理行为物

2、理行为指农药在环境中的移动性及其迁移扩散规律，主要包括农药的挥发作用、土壤吸附作用和淋溶作用等。（1）挥发作用是指在自然条件下农药从植物表面、水面与土壤表面，通过挥发逸入大气中的现象。农药挥发作用的大小除与农药蒸气压有关外，还与施药地区的土壤和气候条件有关。植物化学保护 5 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为（2）土壤吸附作用是指农药被吸持在土壤中的能力。农药吸附能力的强弱决定于农药的水溶性、分配系数和离解特性等。吸附作用可分为物理吸附、物理化学吸附和化学吸附三类。植物化学保护 6 第六节第六节农药环境行

3、为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为（2）土壤吸附作用物理吸附主要是由于具有较大表面积和表面自由能的胶体如黏土矿物、腐殖质等。物理化学吸附（又称离子交换），一些表面带正电荷的或负电荷的胶体，能吸附与所带电荷相反的阳离子或阴离子。植物化学保护 7 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为化学吸附是吸附剂与被吸附物质发生的化学反应，是不可逆的吸附。由于大多数农药不是电解质，在溶液中主要以分子形态存在。影响土壤对农药吸附行为的因素：土壤有机质、黏土矿物、pH值、温度与湿度、表面活性剂

4、、阳离子交换量等。植物化学保护 8 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为吸附-解吸平衡：当载体上吸附和解吸速率达到同一水平时，农药在载体上的吸附量保持不变，这一动态过程称为吸附-解吸平衡。目前应用比较广泛的模型有：线性吸附模型、 Freundlich吸附等温式、 Langmuir吸附等温式、 BET（ brunauer、emmett及Teller）吸附等温式等。植物化学保护 9 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为（3）淋溶作用是指农药在土壤中随水垂直向下移动的

5、能力，影响农药淋溶作用的因子与影响农药吸附作用的因子基本相同，成相反关系。植物化学保护 10 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为 2. 化学行为化学行为指农药在环境中的残留、降解与代谢过程。主要有氧化作用、还原作用、水解作用、裂解作用等。农药降解分为生物降解和非生物降解两大类。植物化学保护 11 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为（1）农药生物降解：通过生物的作用将农药分解成小分子化合物的过程。其生物类型包括微生物、高等植物和动物。其中微生物降解是最普遍

6、也是最重要。原因主要有：微生物具有种类多、分布广、个体小、繁殖快、比表面积大，易变异等特性。植物化学保护 12 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为（1）农药生物降解：微生物具有氧化还原作用、脱羧作用、脱氨作用、水解作用、脱水作用等各种化学作用能力，对能量的利用比高等生物体更加有效。微生物能够使大多数有机化合物降解为无机物质（ CO2、H2O%和矿物质）。微生物代谢的多样性，环境中的许多有机化合物，几乎都有相应的微生物能够使之降解。植物化学保护 13 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留

7、一、农药的一、农药的环境行为环境行为微生物对农药常见的作用方式主要有：矿化作用矿化作用（mineralization）：是有机化合物在环境中完全分解为无机产物。共代谢作用共代谢作用：是微生物以某种基质为能源生长时，能同时代谢某种化学物质，但这种微生物不能以这种化学物质为能源。植物化学保护 14 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为生物浓缩或累积作用生物浓缩或累积作用：指微生物菌体细胞通过吸附和吸收的过程积聚环境中的残留农药，主要发生在水环境中。微生物对农药的间接作用微生物对农药的间接作用：由于微生物的作用改变了微

8、环境中的pH值，降低了土壤的氧化还原电位，造成还原的环境，从而引起次生的化学降解。植物化学保护 15 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为微生物代谢农药的途径有：氧化氧化：有几种形式，如羟基化、脱烃化、氧化、脱羧基、醚键开裂、环氧化、氧化偶联、环或杂环开裂等。还原：还原：氯化烃类农药DDT、BHC的生物降解中常是还原性脱氯反应。植物化学保护 16 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为微生物代谢农药的途径有：水解水解：在氨基甲酸酯、有机磷酸酯和苯酰胺类具有醚

9、、酯或酰胺键的农药中，水解是常见的。合成合成：生物降解中合成反应可分为缩合和结合两类。如苯酚和苯胺类农药及其转化产物在酚氧化酶和过氧化物酶作用下，可与腐殖酚类物质缩合。结合反应常见的有甲基化和酰化反应。植物化学保护 17 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为影响农药生物降解的因素：环境因素环境因素：气候条件（温度、降水、风、光照等）、土壤特性（如好氧/厌氧状态、有机质含量、pH、矿物质等）、生物群落（植物、动物、微生物）。农药自身特性农药自身特性：农药的组成成分（包括溶剂、乳化剂、药助剂等）。植物化学保护 1

10、8 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为影响农药生物降解的因素：农药间的相互作用农药间的相互作用：可能会产生以下三种影响，加快降解、持久性增强、农药间或其残留物间结合形成混合物。农业措施农业措施：农药的施用方法、栽培技术等影响农药在环境中的持久性。植物化学保护 19 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为（2）农药农药非非生物降解生物降解：农药在环境中受光、热及化学因子作用引起的降解现象。主要有水解和光解。水解水解：农药的水解作用有生物水解和化学水解两大类。

11、生物水解是农药在生物体内通过水解酶作用产生的反应。化学水解是农药在环境中由于酸碱的影响所引起的化学反应，属非生物降解中最普遍的反应之一。植物化学保护 20 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农药的一、农药的环境行为环境行为光解光解：农药分子在光诱导或光催化的作用下发生的化学反应过程。按光化学反应的过程可分为直接光解和间接光解。直接光解是农药分子吸收光能呈激发态后发生的光化学反应。间接光解是由于环境中存在的某些物质吸收光能呈激发态再激发农药分子的光化学反应。植物化学保护 21 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留一、农

12、药的一、农药的环境行为环境行为 3.生物效应农药对各种非靶标生物的毒性与其在生物体内的富集作用等。生物富集又称生物浓集：是指生物体从环境中不断吸收低剂量的农药并逐渐在其体内积累的现象。食物链是指动物体吞食有残留农药的农产品或生物后，农药在生物体间转移的现象。农药生物富集作用的大小与农药的水溶性、分配系数、生物的种类、生物体内的脂肪含量、生物对农药的代谢能力等因子有关。植物化学保护 22 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染 1.农药进入环境的途径农药对环境的污染：指由于人类活动直接或间接地向环境中排入了超过其自净

13、能力的农药，从而使环境的质量降低和恶化，以至影响人类及其他环境生物安全的现象。农药污染环境的主要来源：农药的直接使用及农药生产过程中的废水排放，也有通过降水将大气中的农药带入地表环境，或通过地表径流、地表水循环而将农药转运到不同地区。植物化学保护 23 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染 2.农药的性质与残留农药残留农药残留（pesticide residues）：指农药施用后残存于生物体、农产品和环境中的微量或痕量农药亲体及其具有毒理学意义的杂质、代谢转化产物和反应物等所有衍生物的总称。植物化学保护 24 第

14、六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染根据使用有机溶剂和常规提取方法能否从基质中提取出来，农药残留可分为可提取残留和不可提取残留，不可提取残留又可分为结合残留与轭合残留。 2.农药的性质与残留农药残毒，农药残毒，即农药残留毒性，指食物或环境中残留农药对人类的毒害，尤其是慢性毒性引起的毒害。农药残留毒性的类型：化学稳定性：六六六、DDT、三致性：致癌、致畸、致突变、环境激素化合物、迟发性神经毒性植物化学保护 25 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染

15、 3.农药的污染农药对土壤的污染农药对土壤的污染：农药进入土壤的主要途径：农药直接进入土壤；防治地上部分病虫草害喷洒于农田的各类农药，落入土壤表面或水面而进入土壤，或附着在作物上的农药落入土壤中；随着大气沉降、灌溉水和动植物残体而进入土壤。植物化学保护 26 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染 3.农药的污染农药对土壤的污染取决于农药的基本理化性质、施药地区的自然环境条件如土壤性质、土壤环境中的微生物种类和数量等，气候条件中的光照、降水等以及农业耕作、栽培等众多因素。植物化学保护 27 第六节第六节农药环

16、境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染 3.农药的污染农药对水体的污染农药对水体的污染：水体中农药主要来源：直接向水体施药；农田施用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移；农药生产、加工企业废水的排放；大气中的残留农药随降雨进入水体；农药使用过程中，雾滴或粉尘微粒随风飘移进入水体以及施药工具和器械的清洗等。植物化学保护 28 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染 3.农药的污染农药对大气的污染农药对大气的污染：大气中农药主要来源：地面或飞机喷洒农药时，药剂的微粒在空中飘浮；农药生产、加工企业排放的废气；残留于水体、土壤表面农药的挥发等。植物化学保护 29 第六节第六节农药环境行为和农药残留农药环境行为和农药残留二、农药残留与污染二、农药残留与污染农药对大气的污染程度主要取决于施用农药的品种、数量及其所处的大气环境状况。主要影响因素：农药品种结构、农药剂型、施药方式、环境状况等。植物化学保护 30

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